Районная олимпиада по физике 2013, 10 класс, теоретический тур


Задача №1.  Шарик подвешен на невесомой нерастяжимой нити длиной $0,5$ м. Какую минимальную горизонтально направленную скорость надо сообщить шарику, чтобы он сделал полный оборот в вертикальной плоскости? Ускорение свободного падения равно $9,8$ м/с$^2$. (5 баллов)
комментарий/решение
Задача №2.  Во сколько раз изменится подъемная сила воздушного шара, если наполняющий его гелий заменить водородом? Весом оболочки шара пренебречь. Молярные массы воздуха, водорода и гелия равны $\mu_0=29$ г/моль, $\mu_1=2$ г/моль, $\mu_2=4$ г/моль соответственно. (5 баллов)
комментарий/решение
Задача №3.  Тонкостенный резиновый шар массой $0,06$ кг наполнен неоном и погружен в озеро на глубину $120$ м. Найти массу неона, если шар находится в равновесии. Атмосферное давление $0,1$ МПа, температура воды $4^{\circ}$ С, молярная масса неона $2\cdot 10^{-2}$ кг/моль. Упругостью резиновой оболочки пренебречь, плотность воды — $1000$ кг/м$^3$, ускорение свободного падения — $g=9,8$ м/с$^2$. (5 баллов)
комментарий/решение
Задача №4.  С какой силой $F$ будут притягиваться два одинаковых свинцовых шарика радиусом $r=1$ см, расположенные на расстоянии $R=1$ м друг от друга, если у каждого атома первого шарика отнять по одному электрону и все эти электроны перенести на второй шарик? Молярная масса свинца $M=207\cdot 10^{-3}$ кг/моль, плотность $\rho=11,3$ г/см$^3$. Число Авогадро $N_{A}=6,02\cdot 10^{23}$ моль$^{-1}$, универсальная газовая постоянная $8,31$ Дж/(моль$\cdot$К), диэлектрическая постоянная $\varepsilon_0= 8,85\cdot 10^{-12}$ Ф/м, заряд электрона $e=-1,6\cdot 10^{-19}$ Кл. (5 баллов)
комментарий/решение